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Tikz リアルな 3D グリッド

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Tikz リアルな 3D グリッド

視覚的に混乱しない 3D アイソメトリック グリッド/ラティスを tikz を使用して描画する必要があります。少なくとも 6x6x6 が必要ですが、それよりも大きくてもよいでしょう。背景にフェードインしたり、画面に入るときにサイズが縮小したりするようにしたいと思います。各座標に小さなテキスト ノードを配置します。どの例でもドットで十分です。

これは、http://www.texample.net/tikz/examples/lattice-points/ただし、3D ではそうではありません。主な問題は、3D で簡単に見えるようにする方法を見つけることです。

答え1

こんな感じですか? 等角投影 (角度 30/150/90) は不要です、信じてください ;)

コード

\documentclass[tikz]{standalone}
\usetikzlibrary{3d}

\begin{document}

\newcommand{\xangle}{15}
\newcommand{\yangle}{153}
\newcommand{\zangle}{90}

\newcommand{\xlength}{1}
\newcommand{\ylength}{1}
\newcommand{\zlength}{1}

\newcommand{\dimension}{5}% actually dimension-1

\pgfmathsetmacro{\xx}{\xlength*cos(\xangle)}
\pgfmathsetmacro{\xy}{\xlength*sin(\xangle)}
\pgfmathsetmacro{\yx}{\ylength*cos(\yangle)}
\pgfmathsetmacro{\yy}{\ylength*sin(\yangle)}
\pgfmathsetmacro{\zx}{\zlength*cos(\zangle)}
\pgfmathsetmacro{\zy}{\zlength*sin(\zangle)}

\begin{tikzpicture}
[   x={(\xx cm,\xy cm)},
    y={(\yx cm,\yy cm)},
    z={(\zx cm,\zy cm)},
]
\foreach \a in {0,...,\dimension}
{   \foreach \b in {0,...,\dimension}
    {   \pgfmathsetmacro{\c}{100-\a*7-\b*7}
        \draw[canvas is xy plane at z=\a, black!\c] (\b,0) -- (\b,\dimension) (0,\b) -- (\dimension,\b);
        \draw[canvas is xz plane at y=\a, black!\c] (\b,0) -- (\b,\dimension) (0,\b) -- (\dimension,\b);
        \draw[canvas is yz plane at x=\a, black!\c] (\b,0) -- (\b,\dimension) (0,\b) -- (\dimension,\b);
    }
}

\foreach \a in {0,...,\dimension}
{   \foreach \b in {0,...,\dimension}
    {   \foreach \c in {0,...,\dimension}
        {   \fill (\a,\b,\c) circle (0.05cm);
        }
    }
}   
\end{tikzpicture}

\end{document}

結果

ここに画像の説明を入力してください

編集1:いくつかの改善点: フェーディングの計算が改善され、直方体は後ろから前に向かって構築されます ( zangle≈270、、yangle≈150の場合xangle≈30)。 直方体である必要がありますか、それとも直方体で十分ですか?

コード

\documentclass[tikz]{standalone}
\usetikzlibrary{3d}
\usepackage{xifthen}

\begin{document}

\newcommand{\xangle}{11}
\newcommand{\yangle}{133}
\newcommand{\zangle}{270}

\newcommand{\xlength}{1}
\newcommand{\ylength}{1}
\newcommand{\zlength}{1}

% nice result for 30 150 270 1 1.414 1.732
% nice result for 11 133 270 1 1 1

\newcommand{\dimension}{6}% actually dimension-1

\pgfmathsetmacro{\xx}{\xlength*cos(\xangle)}
\pgfmathsetmacro{\xy}{\xlength*sin(\xangle)}
\pgfmathsetmacro{\yx}{\ylength*cos(\yangle)}
\pgfmathsetmacro{\yy}{\ylength*sin(\yangle)}
\pgfmathsetmacro{\zx}{\zlength*cos(\zangle)}
\pgfmathsetmacro{\zy}{\zlength*sin(\zangle)}

\begin{tikzpicture}
[   x={(\xx cm,\xy cm)},
    y={(\yx cm,\yy cm)},
    z={(\zx cm,\zy cm)},
]

\foreach \x in {\dimension,...,0}
{   \foreach \y in {\dimension,...,0}
    {   \foreach \z in {\dimension,...,0}
        {   \pgfmathsetmacro{\c}{100-(\x*\y*\z)/(\dimension*\dimension*\dimension)*95}
            \ifthenelse{\x>0}
                {\draw[black!\c] (\x,\y,\z) -- (\x-1,\y,\z);}{}
            \ifthenelse{\y>0}
                {\draw[black!\c] (\x,\y,\z) -- (\x,\y-1,\z);}{}
            \ifthenelse{\z>0}
                {\draw[black!\c] (\x,\y,\z) -- (\x,\y,\z-1);}{}     
            \fill[red!\c] (\x,\y,\z) circle (0.05cm);   
        }
    }
}

\foreach \x/\y/\z/\lab in {0/0/4/Bla,1/5/0/Bli,1/1/1/Blubb} 
{   \fill[blue] (\x,\y,\z) circle (0.05cm) node[fill=white,rounded corners=2mm,fill opacity=0.5,text opacity=1,above right,inner sep=2pt] {\lab};
}   

\end{tikzpicture}

\end{document}

出力

ここに画像の説明を入力してください

出力直方体

\newcommand{\xangle}{30}
\newcommand{\yangle}{150}
\newcommand{\zangle}{270}

\newcommand{\xlength}{1}
\newcommand{\ylength}{1.414}
\newcommand{\zlength}{1.732}

ここに画像の説明を入力してください

答え2

走るlatex->dvips->ps2pdf

\documentclass{article}
\usepackage{pst-gr3d}\SpecialCoor
\begin{document}

\psset{unit=1.3cm}
\PstGridThreeD[GridThreeDNodes](1,2,2)
\psset{arrows=<->,arrowscale=2}
\ThreeDput[normal=0 0 -1](0,0,0){%
  \ncloop[linecolor=red,arm=0.35,loopsize=0.6,
          angleA=-90,angleB=90]{Gr3dNode022}{Gr3dNode002}
  \ncloop[linecolor=green,arm=0.7,nodesepA=0.18,nodesepB=0.12,
           loopsize=-0.5,angleA=180]{Gr3dNode002}{Gr3dNode102}}
\qquad%
\PstGridThreeD[GridThreeDNodes](4,3,3)
\nccurve[ncurv=2,linecolor=red]{->}{Gr3dNode000}{Gr3dNode433}

\end{document}

ここに画像の説明を入力してください

答え3

これはトム・ボンバディルの提案からかなり盗用したものだ。答え、何らかの退色があります。

\documentclass[tikz]{standalone}
\usetikzlibrary{3d}

\begin{document}

\newcommand{\xangle}{15}
\newcommand{\yangle}{153}
\newcommand{\zangle}{90}

\newcommand{\xlength}{1}
\newcommand{\ylength}{1}
\newcommand{\zlength}{1}

\newcommand{\dimension}{5}% actually dimension-1

\pgfmathsetmacro{\xx}{\xlength*cos(\xangle)}
\pgfmathsetmacro{\xy}{\xlength*sin(\xangle)}
\pgfmathsetmacro{\yx}{\ylength*cos(\yangle)}
\pgfmathsetmacro{\yy}{\ylength*sin(\yangle)}
\pgfmathsetmacro{\zx}{\zlength*cos(\zangle)}
\pgfmathsetmacro{\zy}{\zlength*sin(\zangle)}

\begin{tikzpicture}
[   x={(\xx cm,\xy cm)},
    y={(\yx cm,\yy cm)},
    z={(\zx cm,\zy cm)},
]
\pgfmathtruncatemacro{\dimmax}{\dimension+3}
\foreach \a in {0,...,\dimmax}
{ \pgfmathtruncatemacro{\dima}{min(\dimension+\a,\dimension+3)}  \foreach \b in {0,...,\dima}
    { \pgfmathtruncatemacro{\dimb}{\dimension+\b+1}
    \ifnum\a<\dimb 
    \pgfmathtruncatemacro{\dimb}{\dimension+\b-\a} \foreach \c in {0,...,\dimension}
        {
        \pgfmathsetmacro{\opa}{max(1-0.12*sqrt(\a^2+\b^2),0)}
        \begin{scope}[opacity=\opa]   
        \fill (\a,\b,\c) circle (0.05cm);
        \draw[canvas is xy plane at z=\c] (\a,\b) -- (\a,\b+1) (\a,\b) -- (\a+1,\b);
        \ifnum\c<\dimension
        \draw[canvas is xz plane at y=\b] (\a,\c) -- (\a,\c+1);
        \fi
        \end{scope}
        }
    \else
    \fi
    }
}   
\end{tikzpicture}
\end{document}

ここに画像の説明を入力してください

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